El embrague

El motor del automóvil, es una máquina térmica que no tiene arranque propio, por lo que una vez puesto en marcha, debe mantenerse girando hasta tanto termine su jornada de servicio, so pena de hacer trabajar en exceso, al sistema de arranque durante las constantes arrancadas y paradas del tráfico urbano.
Para poder cumplir con este propósito debe existir algún elemento que permita desconectar el motor del resto de la transmisión del vehículo durante las paradas. Este dispositivo se llama embrague, y está colocado entre el motor y la caja de cambios.
Este embrague, debe hacer un acoplamiento gradual entre el motor y la transmisión durante la puesta en movimiento inicial del automóvil. En ese momento, el motor se mantiene girando a una velocidad moderada, y la transmisión que acopla a las ruedas está completamente detenida, el embrague debe entonces, encargarse de ir acelerando de manera gradual la transmisión (y con ella al automóvil), hasta sincronizarla con giro del motor.
En la práctica se utilizan dos tipos de embragues:

1.- Embragues de fricción accionados por el conductor
2.- Embragues hidráulicos de desconexión automática

Para algunos vehiculos muy ligeros, como las motocicletas mas pequeñas y similares, se usan también embragues de fricción de accionamiento centrífugo automático, que no serán considerados.

Embragues de Fricción

Un esquema representativo de un embrague de fricción es como sigue:

El esquema muestra de manera elemental, los principales componentes de un embrague de fricción acoplado.
Un disco (azul) está acoplado al eje de salida hacia la transmisión, este disco se mantiene apretado contra el volante del motor (verde) que es parte del eje de entrada, por unos resortes que empujan otro disco (azul claro), perteneciente a un cuerpo que está montado sobre el propio volante y gira con él.
De esta forma el disco de fricción (azul) está obligado a girar junto con el volante de entrada y ambos ejes, entrada y salida están acoplados.

Unas palancas (negras), que pivotan en los puntos rojos, pueden levantar el disco opresor, cuando son empujadas por el collar, liberando el disco de fricción y desconectando el embrague.
Así se permite que el volante de entrada gire y no arrastre el disco de fricción, ambos ejes están desacoplados.
Estas palancas están conectadas por un mecanismo adecuado al pedal del embrague del conductor.

El funcionamiento descrito de forma animada se vería así:

Una vista de un embrague real seccionado se muestra a continuación:

El elemento señalado como diagragma en el dibujo corresponde a un plato de acero de forma especial y es a la vez el resorte de opresión y la palanca de desacople.

Embragues Hidráulicos

Los embragues hidráulicos utilizan un fluido como elemento de comunicación entre los ejes de entrada y salida.
Si usted coloca dos ventiladores de paletas normales, como los que usamos en nuestras casas, uno frente a otro a escasa distancia, y luego ponemos uno de ellos en funcionamiento, la corriente de aire que genera, hará girar el otro como si fuera "arrastrado". En este caso estamos transmitiendo el movimiento entre dos componentes mecánicos usando como conector a un fluido: el aire. El ventilador que bombea el aire se llama bomba, y el que es arrastrado por la corriente, turbina.
En este mismo principio se basan los embragues hidráulicos, con la diferencia, de que el fluido es un aceite, y el proceso se realiza dentro de una carcasa cerrada.
Para el embrague hidráulico del automívil, la bomba está acoplada al cigüeñal del motor y la turbina al eje de entrada de la caja de cambios.
Un gráfico genérico del comportamiento del torque capaz de transmitir una unión de este tipo es como sigue:

En el gráfico puede apreciarse que para las bajas revoluciones de ralentí, el torque transmitido a la turbina es cero, por lo que se produce la desconexión entre la bomba y la turbina, o lo que es lo mismo entre el motor y la caja de cambios, luego; cuando se incrementa la velocidad de rotación del motor al acelerar, y con ella la de bomba, este torque transmitido crece rápidamente para volverse asintótico a la linea de torque máximo, nuestro motor transmite fuerza motriz a la caja de cambios para convertirse en movimiento del automóvil.
Es entonces bien fácil darse cuenta que funciona como embrague, solo de sacar el pie del acelerador y bajar a velocidad de ralentí para que se produzca la desconexión entre caja y motor de manera automática

Una forma especial del embrague hidráulico, capaz de amplificar el torque de entrada (en la bomba), a expensas de la velocidad en la turbina, se conoce como convertidor de par.